(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気圧力を検出し、検出した空気圧力に対応する電気信号を出力する圧力センサと、 
前記圧力センサから出力された電気信号を電気的に処理する電子基板と、 
前記圧力センサと前記電子基板とを保持するホルダと、 
を備えた圧力センサユニットにおいて、 
前記ホルダは、
前記圧力センサの一部を収納し、圧力検出対象の空気回路に連通する第１の収納孔を有し、当該第１の収納孔内周面に第１のフランジが形成された第１のホルダ部材と、 
前記第１の収納孔に対向して設けられ、前記圧力センサの前記第１の収納孔に収納されない部分を収納する第２の収納孔を有し、当該第２の収納孔内周面に第２のフランジが形成された第２のホルダ部材とを備え、 
前記圧力センサは、前記第１のフランジと前記第２のフランジとで挟持されて前記第１の収納孔と前記第２の収納孔に固定され、
前記第１のホルダ部材と前記第２のホルダ部材とは、それぞれ互いに対向して嵌り合う円筒状の端部を有し、
前記第１のホルダ部材と前記第２のホルダ部材とのうち、一方のホルダ部材の前記円筒状の端部には、周部に、径方向に突出する第１の嵌合爪が形成され、 
他方のホルダ部材の前記円筒状の端部は、前記一方のホルダ部材に対面する端面を有し、当該端面から当該円筒状の端部の軸方向に延びる導入溝と、当該導入溝に連通して周方向に延びる溝と、を備える第１の嵌合溝が形成され、
前記第１の嵌合爪が、前記導入溝に挿入され、前記溝に沿って周方向に移動されることで、前記第１のホルダ部材と前記第２のホルダ部材とが固定されるとともに、前記圧力センサが前記第１のフランジと前記第２のフランジとで挟持されることにより前記ホルダに固定され、
前記第１の嵌合爪が、前記溝に沿って周方向に移動され、前記導入溝から外されることで、前記第１のホルダ部材と前記第２のホルダ部材との固定が解除されるとともに、前記圧力センサが前記ホルダから取外し可能となることを特徴とする圧力センサユニット。
【請求項２】
前記第１の嵌合爪は２つ以上であり、
前記第１の嵌合爪は前記第１の嵌合溝と同数であることを特徴とする請求項１に記載の圧力センサユニット。 
【請求項３】
前記第１の嵌合溝は、前記第１の嵌合爪を空気圧力印加方向に平行な方向と直交する方向にスライドさせることで、前記第１の嵌合溝と前記第１の嵌合爪とが嵌合することを特徴とする請求項１又は２に記載の圧力センサユニット。
【請求項４】
前記第１の嵌合溝は、空気圧力印加方向に平行な方向に突き出た突起を有し、前記第１の嵌合爪を空気圧力印加方向に平行な方向と直交する方向にスライドさせて前記第１の嵌合溝と前記第１の嵌合爪とを嵌合させる際に、前記第１の嵌合爪が前記突起を乗り越えることを特徴とする請求項３に記載の圧力センサユニット。 
【請求項５】
前記圧力センサは、前記圧力センサの空気圧力印加方向に平行な方向と前記第１の収納孔及び前記第２の収納孔の深さの方向とが一致するように、且つ、前記第１のフランジと前記第２のフランジとで区切られた空間に配置されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の圧力センサユニット。
【請求項６】
前記第１の収納孔の内壁と前記圧力センサとの間に弾性体リングを介在させたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の圧力センサユニット。
【請求項７】
前記第１のホルダ部材及び前記第２のホルダ部材は樹脂から成ることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の圧力センサユニット。
【請求項８】
前記ホルダは、さらに第３のホルダ部材を備え、
前記第２のホルダ部材及び前記第３のホルダ部材のうちの一方は、第２の嵌合溝を有し、
他方は、前記第２の嵌合溝と同数の、前記第２の嵌合溝に対応する位置に設けられた第２の嵌合爪を有し、
前記第２のホルダ部材と前記第３のホルダ部材とで前記電子基板を挟み、前記第２の嵌合爪を前記第２の嵌合溝に嵌合させることで前記第２のホルダ部材と前記第３のホルダ部材とが固定されるとともに前記電子基板が前記ホルダに固定されることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の圧力センサユニット。
【請求項９】
前記第２の嵌合溝は２つ以上であり、
前記第２の嵌合爪は前記第２の嵌合溝と同数であることを特徴とする請求項８に記載の圧力センサユニット。
【請求項１０】
前記第２の嵌合溝は、前記第２の嵌合爪を空気圧力印加方向に平行な方向と直交する方向にスライドさせることで、前記第２の嵌合溝と前記第２の嵌合爪とが嵌合することを特徴とする請求項８又は９に記載の圧力センサユニット。
【請求項１１】
前記第２の嵌合溝は、空気圧力印加方向に平行な方向に突き出た突起を有し、前記第２の嵌合爪を空気圧力印加方向に平行な方向と直交する方向にスライドさせて前記第２の嵌合溝と前記第２の嵌合爪とを嵌合させる際に、前記第２の嵌合爪が前記突起を乗り越えることを特徴とする請求項１０に記載の圧力センサユニット。
【請求項１２】
空気を圧縮する空気圧縮機と、
前記空気圧縮機で圧縮された空気を溜めるタンクと、
前記タンクの空気圧力を検出する圧力センサユニットとを備えたブレーキ装置において、
前記圧力センサユニットは、
前記タンクから空気の圧力を検出し、検出した空気圧力に対応する電気信号を出力する圧力センサと、
前記圧力センサから検出された電気信号を電気的に処理する電子基板と、
前記圧力センサと前記電子基板とを保持するホルダと、
を備えた圧力センサユニットであって、 
前記ホルダは、 
前記圧力センサの一部を収納し、圧力検出対象の空気回路に連通する第１の収納孔を有し、当該第１の収納孔内周面に第１のフランジが形成された第１のホルダ部材と、 
前記第１の収納孔に対向して設けられ、前記圧力センサの前記第１の収納孔に収納されない部分を収納する第２の収納孔を有し、当該第２の収納孔内周面に第２のフランジが形成された第２のホルダ部材とを備え、 
前記圧力センサは、前記第１のフランジと前記第２のフランジとで挟持されて前記第１の収納孔と前記第２の収納孔に固定され、
前記第１のホルダ部材と前記第２のホルダ部材とは、それぞれ互いに対向して嵌り合う円筒状の端部を有し、
前記第１のホルダ部材と前記第２のホルダ部材とのうち、一方のホルダ部材の前記円筒状の端部には、周部に、径方向に突出する第１の嵌合爪が形成され、 
他方のホルダ部材の前記円筒状の端部は、前記一方のホルダ部材に対面する端面を有し、当該端面から当該円筒状の端部の軸方向に延びる導入溝と、当該導入溝に連通して周方向に延びる溝と、を備える第１の嵌合溝が形成され、
前記第１の嵌合爪が、前記導入溝に挿入され、前記溝に沿って周方向に移動されることで、前記第１のホルダ部材と前記第２のホルダ部材とが固定されるとともに、前記圧力センサが前記第１のフランジと前記第２のフランジとで挟持されることにより前記ホルダに固定され、
前記第１の嵌合爪が、前記溝に沿って周方向に移動され、前記導入溝から外されることで、前記第１のホルダ部材と前記第２のホルダ部材との固定が解除されるとともに、前記圧力センサが前記ホルダから取外し可能となることを特徴とするブレーキ装置。 
【請求項１３】
前記第１の嵌合溝は２つ以上であり、
前記第１の嵌合爪は前記第１の嵌合溝と同数であることを特徴とする請求項１２に記載のブレーキ装置。 
【請求項１４】
空気の圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサからの信号を電気的に処理する電子基板と、
前記圧力センサと前記電子基板とを保持するホルダと、
を備えた圧力センサユニットにおいて、
前記ホルダは、
前記圧力センサの一部を収納する第１の収納孔を有する第１のホルダ部材と、
前記第１の収納孔に対向して設けられ、前記圧力センサの前記第１の収納孔に収納しきれない部分を収納する第２の収納孔を有する第２のホルダ部材とを備え、
前記圧力センサの空気圧力印加方向に平行な方向と前記第１の収納孔及び前記第２の収納孔の深さ方向とが一致するように、前記圧力センサが前記第１の収納孔及び前記第２の収納孔に収納され、
前記第１のホルダ部材と前記第２のホルダ部材とは、それぞれ互いに対向して嵌り合う円筒状の端部を有し、
前記第１のホルダ部材と前記第２のホルダ部材とのうち、一方のホルダ部材の前記円筒状の端部には、周部に、径方向に突出する第１の嵌合爪が形成され、 
他方のホルダ部材の前記円筒状の端部は、前記一方のホルダ部材に対面する端面を有し、当該端面から当該円筒状の端部の軸方向に延びる導入溝と、当該導入溝に連通して周方向に延びる溝と、を備える第１の嵌合溝が形成され、
前記第１の嵌合爪が、前記導入溝に挿入され、前記溝に沿って周方向に移動されることで、前記第１のホルダ部材と前記第２のホルダ部材とが固定されるとともに、前記圧力センサが前記ホルダに固定され、
前記第１の嵌合爪が、前記溝に沿って周方向に移動され、前記導入溝から外されることで、前記第１のホルダ部材と前記第２のホルダ部材との固定が解除されるとともに、前記圧力センサが前記ホルダから取外し可能となり、
前記第１の嵌合溝に前記第１の嵌合爪を嵌合させた状態において、前記第１の収納孔の底面から前記第２の収納孔の底面までの長さが、前記圧力センサの空気圧力印加方向に平行な方向の全長に等しいことを特徴とする圧力センサユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧力センサがホルダに固定された状態で使用される圧力センサユニット及びそれを用いたブレーキ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧力センサは一般に、圧力センサを保持するホルダ等に固定して使用される。ホルダはブレーキ装置等の空気圧力を測定すべき機器にボルト等でしっかりと固定することが可能である。しかし、圧力センサにひずみが生じると測定誤差の原因になるため、圧力センサをホルダに固定する際には、ボルトを用いることはできない。一方、圧力センサが使用中にホルダに対して動いたりすると、やはり測定誤差の原因となる。そこで、圧力センサをひずみなく、かつ、使用中にホルダに対して動かないように固定する方法が必要である。【０００３】
例えば特許文献１においては、圧力センサとなる感圧チップをガラス台座の上に真空室中で陽極接合し、この台座を樹脂ケースの底面に接着剤で接合して固定している。【０００４】
特許文献２においては、圧力センサとなるダイヤフラムを備えた圧力センサを継ぎ手部材の上端にレーザ溶接によって固定し、ステンレス製の中間部材を鋳込んで作られたアルミダイカスト製のベース部材の連通穴にこの継ぎ手部材を挿入し、継ぎ手部材と中間部材をレーザ溶接によって固定している。【０００５】
特許文献３においては、圧力センサとなる圧力センサチップをケースの一部を構成する蓋部に柔らかいシリコーン樹脂で接着して固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２９４３５２号公報（第３頁、第１図）
【特許文献２】特開平１０−３１８８７１号公報（第３頁、第２図）
【特許文献３】特開平９−２８０９８９号公報（第３頁、第３図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記のような従来技術では、圧力センサをホルダに対して固定する組立作業において、接着や溶接など手間のかかる作業を要する。【０００８】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、圧力センサをホルダに対して容易に固定することができる圧力センサユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の圧力センサユニットにおいては、ホルダは第１のホルダ部材と第２のホルダ部材とを有し、圧力センサをそれら２つのホルダ部材に設けた収納孔に収納しつつ、第１のホルダ部材の嵌合溝と第２のホルダ部材の嵌合爪とを嵌合させることでそれら２つのホルダ部材が固定されるとともに、圧力センサがホルダに固定されるようにした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の圧力センサユニットは、圧力センサをホルダに対して固定する組立作業を簡略化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における圧力センサユニットの垂直断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるホルダの分解斜視図である。
【図３】図２を別角度から見た分解斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１における第３のホルダ部材の単品斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１における第２のホルダ部材の単品斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態１における第１のホルダ部材の単品斜視図である。
【図７】図６中の矢印方向から見た時の嵌合爪４６と嵌合溝３４とが嵌合された状態を示す拡大図である。
【図８】本発明の実施の形態２における第３のホルダ部材の単品斜視図である。
【図９】本発明の実施の形態２における第２のホルダ部材の単品斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態２における第１のホルダ部材の単品斜視図である。
【図１１】図１０中の矢印方向から見た時の嵌合爪２４６と嵌合溝２３４とが嵌合された状態を示す拡大図である。
【図１２】図９中の矢印方向から見た時の嵌合爪２５６と嵌合溝２４４とが嵌合された状態を示す拡大図である。
【図１３】本発明の実施の形態３における圧力センサユニットの垂直断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態１における圧力センサユニットの垂直断面図である。
【００１３】
円柱状の圧力センサユニット１は空気によって駆動される機器２に取り付けられ、機器２の空気が通る回路である空気回路２１の空気圧力を測定するものである。図１に示すように、圧力センサユニット１は、圧力センサ６と電子基板７とを、第１のホルダ部材３、第２のホルダ部材４、第３のホルダ部材から成るホルダで保持する構成となっている。
【００１４】
圧力センサユニット１は、圧力センサ６が設けられた側が空気回路２１を向くように、不図示のボルトで機器２に固定されている。これにより、空気回路２１の空気圧力が圧力センサユニット１の圧力センサ６まで伝達されるようになる。なお、図１中の矢印は空気圧力印加方向を示している。また、圧力センサユニット１と機器２との間には、密封のため、弾性体のＯリング１１が設けられている。
【００１５】
図２は本発明の実施の形態１におけるホルダの分解斜視図である。図２に示すように、円筒状のホルダは、第１のホルダ部材３、第２のホルダ部材４、第３のホルダ部材５の３つのホルダ部材で構成される。
【００１６】
第１のホルダ部材３には、圧力センサ６の一部を収納するための、円形の第１の収納孔３３が設けられている。
【００１７】
図３は図２を別角度から見た分解斜視図である。図２及び図３に示すように、第１の収納孔３３の底面中央には機器２の空気回路２１と第１の収納孔３３を連通するための開口部３１が設けられており、その円周上はフランジ部３２となっている。
【００１８】
図３に示すように、第２のホルダ部材４の第１の収納孔３３に対向した位置には、円形の第２の収納孔４３が設けられている。ここで、第２の収納孔４３は、第１の収納孔３３と反対方向に向かって穿った孔であり、圧力センサ６の第１の収納孔３３に収納しきれない部分を収納する。第２の収納孔４３の底面中央は開口部４１となっており、その円周上はフランジ部４２となっている。開口部４１は、図１に示したケーブル６３を通すために設けられたものである。
【００１９】
次に、圧力センサ６をホルダに収納する手順について図２及び図３を用いて説明する。まず、図３に示した圧力センサ６の底面６１を、図２に示した第１のホルダ部材３のフランジ部３２に乗せる。次に、図２に示すように、圧力センサ６の底面６１とは反対側の上面６２を第２のホルダ部材４のフランジ部４２で押さえ込む。これにより、圧力センサ６がホルダに収納される。
【００２０】
また、図１に示すように、第２のホルダ部材４の圧力センサ６が設けられた側の反対側には、圧力センサ６の信号を電気的に処理する電子基板７が設けられている。圧力センサ６の上面６２からは、圧力センサ６が検出した圧力信号を電子基板７に伝達するためのケーブル６３が出ている。このケーブル６３は、図２や図３に示した、第２のホルダ部材４に設けられた開口部４１を通って電子基板７に接続されている。また、この電子基板７を保護するための蓋として、第３のホルダ部材５が、電子基板７を覆う構造になっている。
【００２１】
このように、ホルダを、第１のホルダ部材３、第２のホルダ部材４、第３のホルダ部材５に分割し、それぞれのホルダ部材の間に圧力センサ６と電子基板７とを挟み込み、積層させた構造にすることで、圧力センサユニット１の小型化と設置面積の省スペース化が図られる。
【００２２】
図１に示すように、カップ状の圧力センサ６には、空気圧力印加方向に直交するようにダイヤフラム６４が設けられている。圧力センサ６は、ダイヤフラム６４を機器２側に向けるようにして使用する。このダイヤフラム６４に空気が達すると、その圧力によりダイヤフラム６４は弾性変形する。このひずみ量を圧力センサ６に内蔵されているひずみゲージで検出することで、空気回路２１の空気圧力が測定できるようになっている。そのため、圧力センサ６をホルダに固定する際に圧力センサ６に過大なひずみが生じると、それが検出誤差となって正確な圧力測定を阻害する。
【００２３】
なお、ひずみを生じさせないために、圧力センサ６とフランジ部３２との間や、圧力センサ６とフランジ部４２との間に、僅かな隙間を設けて固定させる方法も考えられる。しかしこの方法では、空気圧力が印加した時に、圧力センサ６がホルダに対して動いたり、隙間から空気が漏出して、やはり正確な圧力測定を阻害する。よって、圧力センサ６にひずみを生じさせず、できる限り隙間なく圧力センサ６をホルダに固定する方法が求められる。
【００２４】
そこで、本実施の形態１のホルダは、圧力センサ６がひずみを生じにくく、できる限り隙間なく圧力センサ６をホルダに固定するために、以下のような構造とした。
【００２５】
図４は本発明の実施の形態１における第３のホルダ部材５の単品斜視図である。図５は本発明の実施の形態１における第２のホルダ部材４の単品斜視図である。図６は本発明の実施の形態１における第１のホルダ部材３の単品斜視図である。
【００２６】
図６に示すように、第１のホルダ部材３の内壁の図中上側（第２のホルダ部材４側）に空気圧力の印加方向と直交する方向、ここでは円筒状のホルダの円周方向に沿って嵌合溝３４を設けた。一方、図５に示すように、第２のホルダ部材４の図中下側（第１のホルダ部材３側）の部分は、その図中上側の部分より一段半径が小さくなっている。この部分の外径は、第１のホルダ部材３の内径より僅かに小さく、第１のホルダ部材３へ挿入可能になっている。この部分の外壁には嵌合溝３４に嵌合する嵌合爪４６を設ける。嵌合溝３４及び嵌合爪４６のペアは、ホルダの中心軸に対して１８０°回転させた位置にも同一形状のものをそれぞれ設ける。これにより、第１のホルダ部材３と第２のホルダ部材４とは、２カ所で固定されることになる。
【００２７】
図７は、図６中の矢印方向から見た時の嵌合爪４６と嵌合溝３４とが嵌合された状態を示す拡大図である。図７に示されるように、嵌合溝３４は、その片方の端に導入口３５を有している。導入口３５の横幅は、嵌合爪４６の横幅より広くなっており、嵌合爪４６が図中上下方向に出入り可能になっている。嵌合溝３４の導入口３５より図中右側の部分、つまり嵌合溝３４の導入口３５が設けられた側とは反対側の部分は、嵌合爪４６の図中上下方向の動きを制限できるように、嵌合爪４６の図中上下方向の高さと同じ高さを有した溝となっている。
【００２８】
嵌合爪４６を嵌合溝３４に嵌合させるときは、まず、嵌合爪４６を図中上側から導入口３５へ挿入し、嵌合爪４６を嵌合溝３４の底面に接させる。この時点で、圧力センサ６が第１の収納孔３３及び第２の収納孔４３に収納された状態となる。次に、嵌合爪４６を図中右方向へスライドさせることにより、図７に示した嵌合溝３４に嵌合爪４６が嵌合した状態となる。この状態においては、嵌合爪４６が図中上下方向、つまり空気圧力印加方向に平行な方向に動かないようになり、第１のホルダ部材３と第２のホルダ部材４とが固定されている。
【００２９】
図１に示される寸法Ａは、圧力センサ６の空気圧力印加方向に平行な方向の全長寸法である。寸法Ｂは、嵌合面から第１のホルダ部材３の収納孔３３の奥のフランジ部３２までの深さである。寸法Ｃは、嵌合面から第２のホルダ部材の収納孔４３の奥のフランジ部４２までの深さである。ここで、寸法Ｂと寸法Ｃの和は、嵌合溝３４に嵌合爪４６を嵌合させた状態において、前記第１の収納孔３３の底面から前記第２の収納孔４３の底面までの距離となる。寸法Ｂ及び寸法Ｃは、第1のホルダ部材３及び台のホルダ部材４を成形した時にそれぞれ測定され、寸法Ｂと寸法Ｃの和が寸法Ａと等しくなるように精度管理されている。
【００３０】
これにより、圧力センサ６に過大なひずみを与えにくくなる。また、圧力センサ６も、空気圧力印加方向に隙間なく固定することができ、ホルダに対して動きにくくなる。なお、圧力センサ６を取り外すときは、前述の手順と逆の手順で取り外すことができる。
【００３１】
また、第２のホルダ部材４と第３のホルダ部材５で挟み込まれた電子基板７についても、上記と同様の構造で固定されている。この点を以下に説明する。図５に示すように、第２のホルダ部材４の内壁に円筒状のホルダの円周方向に沿って嵌合溝４４を２カ所設け、さらにそれぞれの嵌合溝４４の片方の端に導入口４５を設けた。一方、図４に示すように、第３のホルダ部材５の外壁にはこの嵌合溝４４に嵌合する嵌合爪５６を２カ所設けた。      
【００３２】
第２のホルダ部材４と前記第３のホルダ部材４とで電子基板７を挟み、嵌合爪５６を導入口４５から挿入してスライドさせて嵌合爪５６を嵌合溝４４に嵌合させることで、第２のホルダ部材４と第３のホルダ部材５とが固定されるとともに、電子基板７がホルダに固定されるようにした。
【００３３】
このように電子基板７をホルダに固定するため、電子基板７に過大なひずみを生じさせにくい。図１に示すように、電子基板７の表面には、多数の電子部品７１およびコネクタ７２がはんだ付けによって実装されているが、ベースとなる電子基板７がひずむと、はんだ部分に亀裂が生じて通電不良を招くことがある。その点、本実施の形態における圧力センサユニット１においては、前述のように電子基板７を固定することで、通電不良を防止することができる。
【００３４】
本実施の形態１では、嵌合溝又は嵌合爪をそれぞれのホルダ部材に２カ所設けて固定したが、この数はいくつでも構わない。一般には、この数が多いほど嵌合部分の接触面積が大きくなり、嵌合力が増す。第１のホルダ部材に嵌合溝を、第２のホルダ部材に嵌合爪を設けたが、嵌合溝及び嵌合爪はそれぞれ逆のホルダ部材に設けてもよい。第２のホルダ部材と第３のホルダ部材の嵌合溝及び嵌合爪についても同様である。
【００３５】
なお、第１のホルダ部材３、第２のホルダ部材４及び第３のホルダ部材５は、熱可塑性樹脂であるポリフェニレンサルファイド樹脂にガラス繊維を配合して強化した材料を金型で射出成形してそれぞれ製造する。
【００３６】
この時、各ホルダ部材の各部分の寸法は、各ホルダ部材の成形に用いる金型の寸法によって決定付けられる。前記の嵌合構造で重要となる第２の収納孔の深さ寸法Ｂ及び第１の収納孔の深さ寸法Ｃについては、事前に圧力センサ６の全長寸法Ａを確認して、対応する金型部分の寸法を測定管理して金型を製作しておけば、各ホルダ部材は精度良く効率的に大量生産することができる。
【００３７】
本実施の形態１においては、各ホルダ部材の材料にガラス繊維で強化されたポリフェニレンサルファイド樹脂を採用した。この材料は、ヤング率が5GPa以上あり、高い剛性が得られるため十分な強度が確保できる。また、この材料により、高い寸法精度を得ることができる。しかし、各ホルダ部材の材料はこれに限定されるものではなく、ポリアミド６やポリアミド６６、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチルなどの熱可塑性樹脂の他に、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂を用いても良い。また、ガラス繊維やタルクなどの無機フィラーで強化されている必要はない。さらに、強化された材料であっても、強化材の種類やその配合率は問わない。つまり、成形する時に流動性を呈し、金型へ流し込んだ後で硬化させることができる材料であれば、その種類は問わない。
【００３８】
また、本実施の形態１においては、ホルダの製造方法は射出成形による例を示した。しかし、各ホルダ部材の製造方法はこれに限るものではなく、注型成形、圧縮成形、ＲＩＭ成形など、金型を用いる他の成形方法でもよい。
【００３９】
以上、本実施の形態１の圧力センサユニット１は、溶接や接着といった手間のかかる作業を要さずに圧力センサ６をホルダに対して固定することができるので、組立作業が簡略化される。
【００４０】
また、圧力センサ６が故障した時には、ホルダを破壊することなく、圧力センサ６を容易に取り外して交換することができるようになる。
【００４１】
また、圧力センサ６の空気圧力印加方向に平行な方向と第１の収納孔３３及び第２の収納孔４３の深さ方向とが一致するように、圧力センサ６が第１の収納孔３３及び第２の収納孔４３に収納され、嵌合溝３４に嵌合爪４６を嵌合させた状態において、第１の収納孔３３の底面から第２の収納孔４３の底面までの距離（寸法Ｂと寸法Ｃの和）が、圧力センサ６の空気圧力印加方向に平行な方向の全長寸法（寸法Ａ）に等しいため、圧力センサ６にひずみを生じさせにくく、圧力センサ６が使用中にホルダに対して動きにくい。
【００４２】
また、圧力センサ６をホルダに固定する際に接着剤やレーザ溶接を使用しないため、接着剤の収縮や溶接に伴う収縮による圧力センサ６にひずみが生じにくく、これらを原因とする測定誤差が生じにくい。
【００４３】
また、電子基板７に過大なひずみを与えず、電子基板７上のはんだに亀裂を生じさせるなどのダメージを与えにくい。
【００４４】
また、電子基板７が故障しても、圧力センサ６と同様に容易に取り外して交換することができる。
【００４５】
また、圧力センサのタイプによってはダイヤフラムをカップ状のボディにレーザ溶接などの方法で一体化して作られることがあり、圧力センサの全長寸法がばらつくことがある。その場合でも、その都度各ホルダ部材を樹脂成形するための金型を新規に製作し直さなくとも、金型の対応する部分の寸法だけを微調整すれば、容易に対処可能である。
【００４６】
さらに、本実施の形態１の圧力センサユニット１においては、圧力センサ６と電子基板７を別々のパーツに分け、高い剛性のあるホルダの両面に設けている。従来の圧力センサユニットの中には、電子基板上に圧力センサを直接実装したものがある。このようなタイプの圧力センサユニットでは、空気圧力が電子基板に直接印加することにより、電子基板７にひずみが作用してはんだにクラックが発生したり、電子基板７が変形して媒体圧力が逃げるなどの問題が発生する。これと比較して、本実施の形態１の圧力センサユニット１は、空気圧力が電子基板７に直接印加することがなく、信頼性が高くなる。
【００４７】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２における第３のホルダ部材２５の単品斜視図である。図９は、本発明の実施の形態における第２のホルダ部材２４の単品斜視図である。図１０は、本発明の実施の形態２における第１のホルダ部材２３の単品斜視図である。本実施の形態２における圧力センサユニットの構成は、基本的に実施の形態１における圧力センサユニット１の構成と同様である。実施の形態１と異なる点は、各ホルダ部材に設けられた嵌合構及び嵌合爪の形状である。
【００４８】
図１０に示したように、第１のホルダ部材２３に設けられた嵌合溝２３４は、突起３７を有している。図９に示したように、第２のホルダ部材２４には嵌合爪２４６が設けられている。この嵌合溝２３４と嵌合爪２４６は、ホルダの中心軸に対して１８０°回転させた位置にも同一形状のものをそれぞれ設ける。これにより、第１のホルダ部材２３と第２のホルダ部材２４とは、２カ所で固定されることになる。
【００４９】
嵌合爪２４６を嵌合溝２３４にスライドさせて嵌合し、第１のホルダ部材２３と第２のホルダ部材２４とを固定するのは実施の形態１と同様である。図１１は、図１０中の矢印方向から見た時の嵌合爪２４６と嵌合溝２３４とが嵌合された状態を示す拡大図である。図１１に示されるように、嵌合溝２３４は、導入口３５を有している。導入口３５の横幅は、嵌合爪２４６の横幅より広く取られており、嵌合爪２４６が図中上下方向に出入り可能になっている。嵌合溝２３４の、導入口３５の図中右側の部分は、嵌合爪２４６の図中上下方向の動きを制限できるように、嵌合爪２４６の図中上下方向の高さとほぼ同じ高さを有した溝となっている。
【００５０】
嵌合爪２４６を嵌合溝２３４に嵌合させるときは、まず、嵌合爪２４６を図中上側から導入口３５へ入れ、嵌合爪２４６を嵌合溝２３４の底面に接させる。次に、嵌合爪２４６を図中右方向へスライドさせることにより、嵌合爪２４６は突起３７を乗り越え、最終的に突起３７を乗り越えた地点で図１１に示した状態となり、固定される。この状態において、嵌合爪２４６は、空気圧力印加方向に平行な方向（図中上下方向）及びホルダ円周方向（図中左右方向）への動きを制限される。なお、嵌合爪２４６が突起３７を乗り越える際に、嵌合爪２４６及び突起３７は弾性変形するが、樹脂の可塑性により、乗り越えた後は元の形状に戻る。
【００５１】
同様に、図９に示す第２のホルダ部材２４の嵌合溝２４４にも突起４７を設けた。それに対応し、図８に示す第３のホルダ部材２５に設けた嵌合爪２５６は、図中上面が僅かに削られ２つの山が１つの谷を挟むような形状になっている。図１２は、図９中の矢印方向から見た時の嵌合爪２５６と嵌合溝２４４とが嵌合された状態を示す拡大図である。嵌合溝２４４と嵌合爪２５６との嵌合も、嵌合溝２３４と嵌合爪２４６との嵌合と同様にする。図１２に示したように、嵌合溝２４４及び嵌合爪２５６が嵌合された状態では、嵌合爪２５６の図中上面に設けられた谷が、突起４７と噛み合う状態で固定される。この状態において、嵌合爪２５６は、空気圧力印加方向に平行な方向（図中上下方向）及びホルダ円周方向（図中左右方向）への動きを制限される。
【００５２】
圧力センサユニットは、空気によって駆動される機器２に取り付けられるため、機器２の振動が圧力センサユニットに及ぶことがある。実施の形態１で示した嵌合構造では、この振動によって嵌合爪４６又は嵌合爪５６が嵌合溝３４又は４４からそれぞれ外れ、圧力センサ６や電子基板７が圧力センサユニット１から分離する恐れがある。また、圧力センサユニット１を組み立てる際や、組み立てた圧力センサユニット１を機器２にボルト等で固定する時なども、嵌合爪４６又は嵌合爪５６が嵌合溝３４又は４４からそれぞれ外れやすいと、作業性が悪くなる。
【００５３】
そこで、本実施の形態２のような嵌合構造にすることで、振動や外力が作用した時に、嵌合爪が嵌合溝から外れにくくなる。また、本実施の形態２においては、圧力センサ６や電子基板７が故障した場合には、嵌合爪を嵌合時にスライドさせた方向とは逆方向にスライドさせることで容易に外すことができるので、取り外しやすさは十分に確保されている。
【００５４】
実施の形態１と同様に、嵌合溝又は嵌合爪をそれぞれのホルダ部材に２カ所設けて固定したが、この数はいくつでも構わない。一般には、この数が多いほど嵌合部分の接触面積が大きくなり、嵌合力が増す。また、第１のホルダ部材に嵌合溝を、第２のホルダ部材に嵌合爪を設けたが、嵌合溝及び嵌合爪はそれぞれ逆のホルダ部材に設けてもよい。第２のホルダ部材と第３のホルダ部材の嵌合溝及び嵌合爪についても同様である。
【００５５】
以上、本実施の形態２における圧力センサユニットにおいては、嵌合溝に設けた突起は嵌合爪のスライド方向の動きを規制するためのものであり、機器の振動が圧力センサユニットに伝わっても、嵌合爪が嵌合溝から外れにくい。
【００５６】
また、圧力センサユニットを機器に取り付ける際も、容易にホルダが分離することがないので、作業性を向上することができる。
【００５７】
また、嵌合爪は嵌合溝の突起を完全に乗り越えた地点で固定され、常時は嵌合爪と嵌合溝の突起が接触した位置で固定されていない。これにより、嵌合爪および嵌合溝の突起の部分には応力が作用しないため、クリープ破壊やクレイジング破壊など特定の環境下で発生する破損は回避でき、信頼性が高まる。
【００５８】
なお、第１のホルダ部材と第２のホルダ部材との嵌合構造を、第２のホルダ部材と第３のホルダ部材との嵌合構造に適用してもよい。また逆に、第２のホルダ部材と第３のホルダ部材との嵌合構造を第１のホルダ部材と第２のホルダ部材との嵌合構造に適用してもよい。
【００５９】
実施の形態３．
図１３は、本発明の実施の形態３における圧力センサユニット８１の断面構成図である。圧力センサユニット８１の基本的な構成は、実施の形態１の圧力センサユニット１と同様である。実施の形態１と異なる点は、第１のホルダ部材の収納孔３３の内壁と圧力センサ６との間に弾性体Ｏリング１２を介在させた点である。
【００６０】
実施の形態１において、事前に圧力センサの設計全長寸法を確認して、該当する金型部分の寸法を測定管理して金型製作しておけば、第１のホルダ部材３、第２のホルダ部材４、第３のホルダ部材５は精度良く効率的に大量生産することができることを説明した。
【００６１】
しかし、例えば射出成形のような加工プロセスで製造する場合は、個々の寸法ばらつきが少なからず発生し、第１のホルダ部材３の収納孔３３の深さＢ及び第２のホルダ部材４の収納孔４３の深さＣが変動することがある。センサとしてより精密な圧力測定が求められる場合には、この寸法ばらつきが問題となることがある。寸法Ｂと寸法Ｃの和が寸法Ａより大きければ、ホルダの中で圧力センサ６がホルダに対して動くことになり、場合によっては第１のホルダ部材３と圧力センサ６の間にできた隙間から空気が漏出するからである。
【００６２】
そこで、本実施の形態３の圧力センサユニット８１においては、第１のホルダ部材３の収納孔３３の内壁と圧力センサ６の外壁との間にリング状の弾性体１２を介在させ、これを弾性変形させた状態で圧力センサ６を固定するようにした。なおここでは弾性体リングとしてＯリング１２を用いたが、弾性体であればその種類、材質は問わない。
【００６３】
これにより、万一寸法ばらつきによって寸法Ｂと寸法Ｃの和が寸法Ａよりも多少大きくなったとしても、第１のホルダ部材３と圧力センサ６の隙間から漏出した空気は、Ｏリング１２でシーリングされることになる。
【００６４】
以上、本実施の形態３における圧力センサユニットにおいては、シーリングを確実にして、空気漏れに対する信頼性を向上させることができる。
【００６５】
なお、本実施の形態３における第１のホルダ部材３、第２のホルダ部材４、第３のホルダ部材５を、実施の形態２で説明した第１のホルダ部材２３、第２のホルダ部材２４、第３のホルダ部材２５にそれぞれ置き換えてもよい。
【００６６】
実施の形態４．
実施の形態１乃至３で説明した本発明の圧力センサユニットは、電気車用のブレーキ装置に適用できる。電気車用のブレーキ装置は、空気圧縮機とその空気圧縮機で圧縮された空気を溜めるタンクを備えている。実施の形態１乃至３で説明した本発明の圧力センサユニットは、タンクの空気圧等を検出するのに用いることができる。実施の形態１乃至３で説明した本発明の圧力センサユニットは、圧力センサ６がホルダに対して動きにくくなっているため、電気車の走行中の振動や印加される空気圧による測定誤差が生じにくい。したがって、実施の形態１乃至３で説明した本発明の圧力センサユニットは、電気車用のブレーキ装置に適用するのに好適である。
【００６７】
ただし、実施の形態１乃至３で説明した本発明の圧力センサユニットは、電気車のブレーキ装置以外にも、空気圧を測定する必要のある他の機器にも用いることができる。例えば、電気車の自動扉、トイレ、パンタグラフ、ワイパ、汽笛等である。
【符号の説明】
【００６８】
１  圧力センサユニット
２  空気によって駆動される機器
３  第１のホルダ部材
４  第２のホルダ部材
５  第３のホルダ部材
６  圧力センサ
７  電子基板
１２  Ｏリング
３４  嵌合溝
３７  突起
４４  嵌合溝
４６  嵌合爪
４７  突起
５６  嵌合爪
２３  第１のホルダ部材
２４  第２のホルダ部材
２５  第３のホルダ部材  
２３４  嵌合溝
２４４  嵌合溝
２４６  嵌合爪
２５６  嵌合爪
【図１】
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【図２】
0005499169.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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